一种阵列压阻式触觉传感器采集系统的制作方法

未命名 08-17 阅读:155 评论:0


1.本发明涉及生物传感器技术领域,尤其涉及一种阵列压阻式触觉传感器采集系统。


背景技术:

2.近几十年来,随着移动设备、软体机器人、物联网、新材料的发展,具有类似人体皮肤特性(触感、弹性、自愈、可伸缩等)的柔性可穿戴设备倍受关注。作为新一代的电子产品,柔性可穿戴设备可以通过与人体结合,实现对人体的感知,实时提供人体健康的相关信息。阵列式压阻式触觉传感器,是由压阻式柔性压力传感器构成的阵列传感器,由于其结构简单、成本低、功耗低、信号易采集等优点,已经成为最具吸引力的电子皮肤之一。
3.目前基于阵列式压阻式触觉传感器实现信号的采集一般采用电压镜法,如图1所示。在该电压镜法中,行控制电路(1)选定需要采集的目标行i,等电势屏蔽电路(2)通过译码器选通除i行外其他行,列控制电路(4)选通目标列j,此时目标触原传感电路(3)r
i,j
被选中,同采样电阻ref构成分压电路,采样电阻ref上电压信号经过列控制电路(4)的模拟开关2送入同向放大电路(5),经过滤波电路(6)后,送入ad转换设备进行数据转换。进一步的,送入ad转换设备的数据再经过等电势屏蔽电路(2)返回到触原传感电路的不处于采集状态的行中,基于该方法使得触原间达到了一定的屏蔽干扰的效果。但是对于该电压镜法,所采集的信号虽然在一定程度上实现了屏蔽干扰,但是该方法的抗干扰性能不太理想,从而存在着信号稳定性差以及传感器测量精度低的技术问题。因此,如何提高采集系统的抗干扰性、提高信号的稳定性以及提高传感器测量精度是亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提供了一种阵列压阻式触觉传感器采集系统,以解决现有技术中存在的一个或多个问题。
5.根据本发明的一个方面,本发明公开了一种阵列压阻式触觉传感器采集系统,所述系统包括:
6.电源电路,包括v_buck变换器和隔离式dc-dc变换器,所述v_buck变换器的输入端和所述隔离式dc-dc变换器的输入端均与市电端连接;
7.模拟电路,包括等电势屏蔽电路和adc转换器,所述等电势屏蔽电路和adc转换器的供电端均与所述隔离式dc-dc变换器的输出端连接,所述隔离式dc-dc变换器用于实现所述市电端与所述模拟电路之间的隔离,所述adc转换器的输入端与所述等电势屏蔽电路的输出端连接;
8.数字电路,包括微控制器,所述微控制器的电源端与所述v_buck变换器的输出端连接;
9.隔离电路,包括gpio隔离模块和spi隔离模块,所述gpio隔离模块的第一端与所述等电势屏蔽电路连接,所述gpio隔离模块的第二端与所述微控制器连接,所述spi隔离模块
的第一端与所述adc转换器的输出端连接,所述spi隔离模块的第二端与所述微控制器连接,所述gpio隔离模块和spi隔离模块用于实现所述数字电路和所述模拟电路之间的隔离。
10.在本发明的一些实施例中,所述等电势屏蔽电路包括mux控制电路和阵列压阻式触觉传感器采集电路;和/或
11.所述等电势屏蔽电路和adc转换器的供电端与所述隔离式dc-dc变换器的输出端之间通过稳压电路连接。
12.在本发明的一些实施例中,所述mux控制电路包括行mux控制电路和列mux控制电路;
13.所述行mux控制电路和所述列mux控制电路中的其中一个的一个选择端和公共端接通,另外一个的至少两个选择端分别与两个公共端接通。
14.在本发明的一些实施例中,所述阵列压阻式触觉传感器采集电路包括多行多列的多个传感器触原;
15.所述行mux控制电路的一个选择端与公共端接通,且所述列mux控制电路的多个选择端分别与多个公共端接通,所述行mux控制电路用于选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的其中一行传感器触原,所述列mux控制电路用于选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的其中多列传感器触原。
16.在本发明的一些实施例中,各行的多个所述传感器触原的第一端互相连接,各列的多个所述传感器触原的第二端互相连接,且各行的所述传感器触原的第一端分别与所述行mux控制电路的其中一个选择端连接,且各列的所述传感器触原的第二端分别与所述列mux控制电路的其中一个选择端连接。
17.在本发明的一些实施例中,各列的所述传感器触原与所述列mux控制电路之间设有反相加法器,且所述传感器触原的第二端与所述反相加法器的输入端连接,所述反相加法器的输出端与所述列mux控制电路的其中一个选择端连接。
18.在本发明的一些实施例中,反相加法器的数量与所述传感器触原的列数相等,各所述反相加法器包括运算放大器和第一电阻。
19.在本发明的一些实施例中,所述传感器触原的第二端与所述运算放大器的第一输入端连接,所述运算放大器的第二输入端与电压参考端连接,所述运算放大器的输出端与所述列mux控制电路连接,所述第一电阻的两端分别与所述运算放大器的第一输入端和输出端连接。
20.在本发明的一些实施例中,所述系统还包括多个第二电阻,各所述第二电阻的第一端分别与各行传感器触原的第一端连接,各所述第二电阻的第二端分别与所述电压参考端连接。
21.在本发明的一些实施例中,所述v_buck变换器、所述隔离式dc-dc变换器与所述市电端之间均通过usb接口连接。
22.本发明所公开的阵列压阻式触觉传感器采集系统,基于隔离式dc-dc变换器实现市电端和模拟电路之间的隔离,且基于gpio隔离模块和spi隔离模块实现所述数字电路和所述模拟电路之间的隔离,该方法基于dc-dc变换器、gpio隔离模块和spi隔离模块组合实现系统中不同电路之间的隔离,从而提高了系统的抗干扰能力,提高了信号的稳定性,进而也提高了传感器测量精度。
23.另外,本技术中的行mux控制电路和所述列mux控制电路中的其中一个的一个选择端和公共端接通,另外一个的至少两个选择端分别和两个公共端接通,该结构在信号采集时可选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的一行的多个传感器触原或一列的多个传感器触原,从而在一个采集阶段可实现多个传感器触原的同时采集,从而提高了采样率。另外该阵列压阻式触觉传感器采集系统可屏蔽阵列式压力点的触原之间的干扰,从而也进一步的提高了系统的抗干扰能力。本发明的附加优点、目的,以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述,且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显,或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
24.本领域技术人员将会理解的是,能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述,并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
25.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本技术的一部分,并不构成对本发明的限定。附图中的部件不是成比例绘制的,而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分,附图中对应部分可能被放大,即,相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中:
26.图1为现有技术的电压镜法的结构示意图。
27.图2为本发明一实施例的阵列压阻式触觉传感器采集系统的结构示意图。
28.图3为本发明另一实施例的阵列压阻式触觉传感器采集系统的结构示意图。
29.图4为本发明再一实施例的阵列压阻式触觉传感器采集系统的结构示意图。
30.图5a为被选定的传感器触原对应的反相加法器的状态示意图。
31.图5b为未被选定的传感器触原对应的反相加法器的状态示意图。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
33.在此,需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
34.应该强调,术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
35.在此,还需要说明的是,本说明书内容中所出现的方位名词是相对于附图所示的位置方向;如果没有特殊说明,术语“连接”在本文不仅可以指直接连接,也可以表示存在中间物的间接连接。直接连接为两个模块之间不借助中间电路进行连接,间接连接为两个模块之间借助其他电路或模块进行连接。
36.在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在附图中,相同的附图标记代表相同或类似的部件,或者相同或类似的步骤。
37.图2为本发明一实施例的阵列压阻式触觉传感器采集系统的结构示意图,参考图2,该阵列压阻式触觉传感器采集系统至少包括电源电路100、模拟电路200、数字电路300以及隔离电路400。其中隔离电路400用于实现模拟电路200与数字电路300之间的隔离。
38.电源电路100包括v_buck变换器和隔离式dc-dc变换器,所述v_buck变换器的输入端和所述隔离式dc-dc变换器的输入端均与市电端连接;模拟电路200包括等电势屏蔽电路和adc转换器,所述等电势屏蔽电路和adc转换器的供电端均与所述隔离式dc-dc变换器的输出端连接,所述隔离式dc-dc变换器用于实现所述市电端与所述模拟电路200之间的隔离,所述adc转换器的输入端与所述等电势屏蔽电路的输出端连接;数字电路300包括微控制器,所述微控制器的电源端与所述v_buck变换器的输出端连接;隔离电路400包括gpio隔离模块和spi隔离模块,所述gpio隔离模块的第一端与所述等电势屏蔽电路连接,所述gpio隔离模块的第二端与所述微控制器连接,所述spi隔离模块的第一端与所述adc转换器的输出端连接,所述spi隔离模块的第二端与所述微控制器连接,所述gpio隔离模块和spi隔离模块用于实现所述数字电路300和所述模拟电路200的隔离。
39.在该实施例中,v_buck变换器用于向数字电路300供电,而隔离式dc-dc变换器用于向模拟电路200供电,且v_buck变换器和隔离式dc-dc变换器均由市电端进行供电;由此可知,模拟电路200的供电来自隔离式dc-dc变换器,而数字电路300的供电来自v_buck变换器,因而实现了模拟电路200和数字电路300在电源上相互隔离及互不影响。另外,该实施例基于隔离式dc-dc变换器实现了市电端与模拟电路200之间的隔离,而基于gpio隔离模块和spi隔离模块实现了模拟电路200与数字电路300之间的隔离;由上可知,该系统不仅可将模拟信号和数字信号较好的进行隔离,还可消除市电对模拟电路200的影响。综上所述,该阵列压阻式触觉传感器采集系统中同时采用dc-dc变换器、gpio隔离模块和spi隔离模块,提高了系统的抗干扰能力,从而提高了信号的稳定性,进而也提高了传感器测量精度。可以理解的是,等电势屏蔽电路的供电端和adc转换器的供电端与隔离式dc-dc变换器的输出端之间可直接连接也可间接连接。
40.本技术所公开的阵列压阻式触觉传感器采集系统通过隔离电路400有效去除共模电压和外界电磁干扰,保证了测量精度,具有抗干扰强、隔离前后端互不影响、性能稳定的优点。即基于gpio隔离模块和spi隔离模块完全隔离了数字电路300和模拟电路200,去除了两个电路之间的接地环路,阻断共模、浪涌等干扰信号的传播,保证所采集的信号的稳定。
41.进一步的,当等电势屏蔽电路的供电端和adc转换器的供电端均与隔离式dc-dc变换器的输出端之间间接连接时,则等电势屏蔽电路的供电端和adc转换器的供电端与隔离式dc-dc变换器的输出端之间设有稳压电路,参考图4,此时稳压电路的输入端与隔离式dc-dc变换器的输出端连接,而稳压电路的输出端与等电势屏蔽电路的供电端和adc转换器的供电端均连接。在模拟电路200与隔离式dc-dc变换器之间设置稳压电路,则当市电端电网电压波动或负载发生改变时仍能保持隔离式dc-dc变换器向模拟电路200提供的电压基本不变,从而进一步的确保了系统的稳定性。
42.进一步的,v_buck变换器、隔离式dc-dc变换器与市电端之间均通过usb接口连接,即此时v_buck变换器和隔离式dc-dc变换器均通过usb供电。可以理解的,在该实施例中,v_buck变换器、隔离式dc-dc变换器与市电端之间通过usb供电仅是一种实施方式,在其他实施例中,v_buck变换器、隔离式dc-dc变换器与市电端之间也可以选用除usb之外的其他方
式进行连接。
43.图3为本发明另一实施例的阵列压阻式触觉传感器采集系统的结构示意图,如图3所示,等电势屏蔽电路可包括mux控制电路和阵列压阻式触觉传感器采集电路。阵列压阻式触觉传感器采集电路和mux控制电路连接,mux控制电路用于选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的多个传感器触原。
44.具体的,mux控制电路包括行mux控制电路和列mux控制电路;行mux控制电路和列mux控制电路中的其中一个的一个选择端和公共端接通,另外一个的至少两个选择端分别与两个公共端接通。示例性的,行mux控制电路的其中一个选择端和公共端接通,而列mux控制电路中的至少两个选择端分别与两个公共端接通;或,列mux控制电路的其中一个选择端和公共端接通,而行mux控制电路中的至少两个选择端分别与两个公共端接通。
45.进一步的,阵列压阻式触觉传感器采集电路包括多行多列的多个传感器触原。由于阵列压阻式触觉传感器采集电路和mux控制电路连接,则当行mux控制电路的其中一个选择端和公共端接通,而列mux控制电路中的至少两个选择端分别和两个公共端接通时,此时基于mux控制电路可选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的某一行中的至少两个传感器触原;类似的,当列mux控制电路的其中一个选择端和公共端接通,而行mux控制电路中的至少两个选择端分别和两个公共端接通时,则基于mux控制电路可选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的某一列中的至少两个传感器触原。通过上述内容可知,基于该阵列压阻式触觉传感器采集系统在对阵列压阻式触觉传感器进行信号采集时,则可同时采集多个传感器触原的信号,因而相对于在一次采集过程中仅能采集一个触原的阵列压阻式触觉传感器采集系统来说,本技术的阵列压阻式触觉传感器采集系统实现了多路同时采集,提高了采样率。
46.在一具体的实施例中,行mux控制电路的一个选择端与公共端接通,且列mux控制电路的多个选择端分别与多个公共端接通。而行mux控制电路用于选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的其中一行传感器触原,列mux控制电路用于选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的其中多列传感器触原。在该实施例中,在行mux控制电路和列mux控制电路的共同作用下,选定了阵列压阻式触觉传感器采集电路中的某一行的多个传感器触原。可以理解的,该实施例中的列mux控制电路的被接通的选择端的数量可为两个、三个、四个或更多个,当为两个时,则此时选定的为阵列压阻式触觉传感器采集电路中的某一行的其中两个传感器触原。
47.进一步的,各行的多个所述传感器触原的第一端互相连接,各列的多个所述传感器触原的第二端互相连接,且各行的所述传感器触原的第一端分别与所述行mux控制电路的其中一个选择端连接,且各列的所述传感器触原的第二端分别与所述列mux控制电路的其中一个选择端连接。参考图3,行mux控制电路的公共端与电源1连接,而行mux控制电路的控制端与gpio隔离模块的第一端连接,行mux控制电路具有多个选择端,且各选择端分别与各行的传感器触原连接;行mux控制电路的选择端的数量具体的可与传感器触原的行数相等,且行mux控制电路中具体的也可包括多个mux控制器(mux1),但为了选定其中一行传感器触原,则行mux控制电路中无论具有一个mux控制器还是多个mux控制器,则仅其中一个选择端与一个公共端接通。列mux控制电路的公共端与adc转换器的输入端连接,而列mux控制电路的控制端也与gpio隔离模块的第一端连接,列mux控制电路可由多个mux控制器(mux2)
组成,此时列mux控制电路的各选择端分别与各列的传感器触原连接。
48.从图3中可以看出,各列的所述传感器触原与所述列mux控制电路之间设有反相加法器,且所述传感器触原的第二端与所述反相加法器的输入端连接,所述反相加法器的输出端与所述列mux控制电路的其中一个选择端连接。在各列传感器触原与列mux控制电路之间设置反相加法器,可基于反相加法器得出被选定的传感器触原的阻值。
49.具体的,反相加法器的数量与所述传感器触原的列数相等,各所述反相加法器包括运算放大器op和第一电阻ref。此时各列的传感器触原与列mux控制电路的选择端之间均设有反相加法器。而传感器触原的第二端与所述运算放大器的第一输入端连接,运算放大器的第二输入端与电压参考端连接,运算放大器的输出端与所述列mux控制电路连接,第一电阻的两端分别与所述运算放大器的第一输入端和输出端连接。
50.进一步的,系统还包括多个第二电阻,各所述第二电阻的第一端分别与各行传感器触原的第一端连接,各所述第二电阻的第二端分别与所述电压参考端连接。在该实施例中,当通过行mux控制电路和列mux控制电路选中传感器触原后,则此时被选中的触原的第一端可认为与电源1连接,而被选中的触原的第二端与运算放大器的第一输入端连接,被选定的传感器触原对应的反相加法器的状态示意图如图5a所示。在该实施例中,运算放大器、第一电阻ref以及电压参考端组合为反相加法器,且通过运算放大器虚短虚断的特性以及adc采集到的值可计算出被选中的触原的阻值。
51.与此同时,未被选中的传感器触原的第一端通过第二电阻与电压参考端连接,而未被选中的传感器触原的第二端与运算放大器的第一输入端连接,未被选定的传感器触原对应的反相加法器的状态示意图如图5b所示。由于此时运算放大器的第二输入端也与电压参考端连接,则由于第二电阻的阻值为固定的,此时未被选中的传感器触原对应的第一电阻的两端的电压是相等的,无论如何对第一电阻施加压力则不会发生电流变化的情况,从而未被选中的传感器触原则不会对被选中的传感器触原产生影响,从而达到全屏蔽传感器触原间回路干扰的作用。另外,adc转换器为多通道adc转换器,且adc转换器的通道数量可与列mux控制电路中的mux控制器(mux2)的数量相等,此时列mux控制电路中的各mux控制器的公共端分别与adc转换器的各通道连接,在该实施例中也可理解为adc转换器的通道数量、列mux控制电路中的mux控制器的数量均取决于在一次采集过程中同时采集的传感器触原的数量。
52.在上述实施例中,行mux控制电路、列mux控制电路与微控制器mcu之间通过gpio隔离模块隔离控制,从而切换与行mux控制电路的公共端接通的选择端可以切换要采集的传感器的触原的具体行,而切换与列mux控制电路的公共端接通的选择端可以切换要采集的传感器的触原的具体列,经过上述切换,可快速且准确的采集完阵列压阻式触觉传感器采集电路中的各传感器触原。并且进一步的将采集到的各传感器触原的变化的电阻转换为变化的电压发送至adc转换器,adc转换器进一步将获取到的变化的电压转换为数字信号再经过spi隔离模块输送给微控制器mcu,微控制器mcu经过反推,得到阵列式压阻式传感器的阻值,再通过拟合的公式计算出对应的压力值;进一步的,微控制器mcu与主机之间可通过usb接口实现通信传输,则此时微控制器mcu通过usb接口将计算出的压力值可上传给主机。在该实施例中,未被选中的传感器触原基于第一电阻、第二电阻以及运算放大器组成等电势屏蔽电路,从而实现了被选中传感器触原与未被选中传感器触原之间的屏蔽,从而屏蔽了
回路之间的信号干扰,还进一步的简化了屏蔽电路,从而也进一步的提高了采集系统的抗干扰性能。
53.通过上述实施例可以发现,本发明所公开的阵列压阻式触觉传感器采集系统,基于隔离式dc-dc变换器实现市电端和模拟电路之间的隔离,且基于gpio隔离模块和spi隔离模块实现所述数字电路和所述模拟电路之间的隔离,该方法基于dc-dc变换器、gpio隔离模块和spi隔离模块组合实现系统中不同电路之间的隔离,从而提高了系统的抗干扰能力,提高了信号的稳定性,进而也提高了传感器测量精度。
54.另外,本技术中的行mux控制电路和所述列mux控制电路中的其中一个的一个选择端和公共端接通,另外一个的至少两个选择端分别和两个公共端接通,该结构在信号采集时可选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的一行的多个传感器触原或一列的多个传感器触原,从而在一个采集阶段可实现多个传感器触原的同时采集,从而提高了采样率。另外该阵列压阻式触觉传感器采集系统可屏蔽阵列式压力点的触原之间的干扰,从而也进一步的提高了系统的抗干扰能力。
55.本领域普通技术人员应该可以明白,结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法,能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
56.还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
57.本发明中,针对一个实施方式描述和/或例示的特征,可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用,和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
58.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,所述系统包括:电源电路,包括v_buck变换器和隔离式dc-dc变换器,所述v_buck变换器的输入端和所述隔离式dc-dc变换器的输入端均与市电端连接;模拟电路,包括等电势屏蔽电路和adc转换器,所述等电势屏蔽电路和adc转换器的供电端均与所述隔离式dc-dc变换器的输出端连接,所述隔离式dc-dc变换器用于实现所述市电端与所述模拟电路之间的隔离,所述adc转换器的输入端与所述等电势屏蔽电路的输出端连接;数字电路,包括微控制器,所述微控制器的电源端与所述v_buck变换器的输出端连接;隔离电路,包括gpio隔离模块和spi隔离模块,所述gpio隔离模块的第一端与所述等电势屏蔽电路连接,所述gpio隔离模块的第二端与所述微控制器连接,所述spi隔离模块的第一端与所述adc转换器的输出端连接,所述spi隔离模块的第二端与所述微控制器连接,所述gpio隔离模块和spi隔离模块用于实现所述数字电路和所述模拟电路之间的隔离。2.根据权利要求1所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,所述等电势屏蔽电路包括mux控制电路和阵列压阻式触觉传感器采集电路;和/或所述等电势屏蔽电路和adc转换器的供电端与所述隔离式dc-dc变换器的输出端之间通过稳压电路连接。3.根据权利要求2所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,所述mux控制电路包括行mux控制电路和列mux控制电路;所述行mux控制电路和所述列mux控制电路中的其中一个的一个选择端和公共端接通,另外一个的至少两个选择端分别与两个公共端接通。4.根据权利要求3所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,所述阵列压阻式触觉传感器采集电路包括多行多列的多个传感器触原;所述行mux控制电路的一个选择端与公共端接通,且所述列mux控制电路的多个选择端分别与多个公共端接通,所述行mux控制电路用于选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的其中一行传感器触原,所述列mux控制电路用于选定阵列压阻式触觉传感器采集电路中的其中多列传感器触原。5.根据权利要求4所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,各行的多个所述传感器触原的第一端互相连接,各列的多个所述传感器触原的第二端互相连接,且各行的所述传感器触原的第一端分别与所述行mux控制电路的其中一个选择端连接,且各列的所述传感器触原的第二端分别与所述列mux控制电路的其中一个选择端连接。6.根据权利要求5所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,各列的所述传感器触原与所述列mux控制电路之间设有反相加法器,且所述传感器触原的第二端与所述反相加法器的输入端连接,所述反相加法器的输出端与所述列mux控制电路的其中一个选择端连接。7.根据权利要求6所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,反相加法器的数量与所述传感器触原的列数相等,各所述反相加法器包括运算放大器和第一电阻。8.根据权利要求7所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,所述传感器触原的第二端与所述运算放大器的第一输入端连接,所述运算放大器的第二输入端与电压参考端连接,所述运算放大器的输出端与所述列mux控制电路连接,所述第一电阻的两端分别
与所述运算放大器的第一输入端和输出端连接。9.根据权利要求8所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,所述系统还包括多个第二电阻,各所述第二电阻的第一端分别与各行传感器触原的第一端连接,各所述第二电阻的第二端分别与所述电压参考端连接。10.根据权利要求1至9中任意一项所述的阵列压阻式触觉传感器采集系统,其特征在于,所述v_buck变换器、所述隔离式dc-dc变换器与所述市电端之间均通过usb接口连接。

技术总结
本发明提供一种阵列压阻式触觉传感器采集系统,包括:电源电路,包括V_Buck变换器和隔离式DC-DC变换器,V_Buck的输入端和隔离式DC-DC变换器的输入端均与市电端连接;模拟电路,包括等电势屏蔽电路和ADC转换器,等电势屏蔽电路和ADC转换器的供电端均与隔离式DC-DC变换器的输出端连接,ADC转换器的输入端与等电势屏蔽电路的输出端连接;数字电路,包括微控制器,微控制器的电源端与V_Buck的输出端连接;隔离电路,包括GPIO隔离模块和SPI隔离模块,GPIO隔离模块的第一端与等电势屏蔽电路连接,GPIO隔离模块的第二端与微控制器连接,SPI隔离模块的第一端与ADC转换器的输出端连接,SPI隔离模块的第二端与微控制器连接。该系统抗干扰性强,提高了信号的稳定性,从而提高了传感器测量精度。传感器测量精度。传感器测量精度。


技术研发人员:请求不公布姓名
受保护的技术使用者:北京津发科技股份有限公司
技术研发日:2022.12.30
技术公布日:2023/8/16
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